چه مقدار اطلاعات در هستی وجود دارد؟

آخرین خبر/در مقاله ای که اخیراً در AIP Advances از موسسه فیزیک آمریکا منتشر شده است، ملوین ام. ووپسون، محقق دانشگاه پورتسموث، دقیقاً میزان اطلاعات موجود در جهان را محاسبه کرد. همانطور که او در مقاله می نویسد، "ما تعیین کردیم که هر ذره در جهان قابل مشاهده حاوی 1.509 بیت اطلاعات است و حدود 80^10×6 بیت اطلاعات ذخیره شده در تمام ذرات ماده جهان قابل مشاهده است."
برای اینکه ریاضیاتی که ووپسون انجام داده منطقی به نظر بیاد ، باید اصل تدوین شده توسط محقق در مقاله را باید بپذیریم : که "اطلاعات توسط سیستم های فیزیکی ثبت می شوند و همه سیستم های فیزیکی می توانند اطلاعات را ثبت کنند."

ووپسون فرمولی ابداع کرد که تعداد کل پروتون ها را در جهان قابل مشاهده محاسبه می کند، به اصطلاح عدد Eddington. از این تعداد، محقق تعداد تمام ذرات بنیادی در جهان و مقدار اطلاعات مربوط به خود را که در هر ذره وجود دارد، تخمین زد.

نظریه اطلاعات به کار گرفته شده توسط ووپسون توسط ریاضیدان کلود شانون، معروف به "پدر عصر دیجیتال" ارائه شد. کار شانون در مورد تئوری اطلاعات به سال 1948 باز می گردد و روشی را برای کمییت بخشی به اطلاعات ترسیم می کند. این نظریه آنتروپی، میزان عدم قطعیت در یک سیستم را به اطلاعات مرتبط می کند. بر اساس منطق تئوری، محتوای اطلاعاتی یک پیام معیاری است برای کاهش آنتروپی (یا عدم قطعیت) پیام، با پیام های مختلف دارای مقادیر متفاوت.
ووپسون این محاسبات آنتروپی را به کار برد تا بفهمد چه مقدار اطلاعات در مورد جرم، اسپین و بار می تواند توسط پروتون ها، نوترون ها و الکترون ها ذخیره شود، قبل از اینکه نتایج را به کل کیهان تعمیم دهد .

البته مطالعه کنونی ووپسون دارای محدودیت‌هایی است، زیرا پادذرات و نوترینوها را در نظر نمی‌گیرد. همچنین در مورد انتقال و ذخیره اطلاعات در کیهان فرضیاتی را مطرح می کند. با این حال، می‌تواند به عنوان یک ابزار تخمینی برای تحقیقات بیشتر و آزمایش‌های عملی عمل کند که با کارهای اخیر سایر محققان در این زمینه مطابقت دارد.

حتی اگر بتوانیم اطلاعات را به روش‌های مختلفی توصیف کنیم، که شامل حقایق، توصیف حالت‌های فیزیکی یا فرمول‌های ریاضی است، این سوال باقی می‌ماند - آیا حضور فیزیکی دارد که بتوان آن‌طور که برخی پیشنهاد می‌کنند اندازه‌گیری کرد؟
ووپسون قبلاً گفته بود که اطلاعات حالت پنجم ماده است و حتی احتمالاً می تواند ماده تاریک مرموز باشد که تخمین زده می شود حدود 27 درصد از جهان شناخته شده را تشکیل می دهد. گرچه از لحاظ تجربی قابل اثبات نیست .
ووپسون اولین کسی نیست که حدس می زند اطلاعات ممکن است یک عنصر اصلی سازنده واقعیت باشد. جان آرچیبالد ویلر، فیزیکدان، این ایده را به عنوان "آن از بیت" توصیف کرد - به طوریکه "آن" همه چیز در جهان است و "بیت" به اطلاعات اشاره دارد.
ست لوید، استاد MIT که بر روی اطلاعات کوانتومی متمرکز است ، جهان را به عنوان یک کامپیوتر غول پیکر تصور میکند و آن را "سیستم فیزیکی میداند که اطلاعات را به بیت ها تقسیم بیت ها و آنها را به شکلی سیستماتیک ورق می زند." او به مثال الکترونی اشاره می کند که اسپین آن، طبق مکانیک کوانتومی، یکی از دو مقدار را می گیرد - بالا یا پایین. لوید این را با بیت‌های کامپیوتری، کوچک‌ترین واحدهای اطلاعات دیجیتال، مقایسه می‌کند، که دو نوع اطلاعات را نیز دریافت می‌کنند - 0 یا 1.
همانطور که هر ذره بنیادی حاوی اطلاعات است، جهان نیز که لوید پیشنهاد می‌کند این اطلاعات را پردازش می‌کند. راهی که آن را کاملاً به کامپیوتر شبیه میکند . در واقع، لوید معتقد است، جهان تنها مثل یک رایانه نیست، بلکه خود یک رایانه است که در آن همه تغییرات در جهان را می توان به عنوان "محاسبات" در نظر گرفت.
لوید در مقاله خود در مورد "جهان محاسباتی" در واقع یک مجموع برای این محاسبات به دست آورد و تخمین زد که کیهان از زمان شروعش چند "عملیات منطقی ابتدایی" انجام داده است - عددی نزدیک به (10 به 120). او همچنین قبلاً تخمین خود را برای تعداد بیت‌هایی که می‌تواند بواسطه مقدار ماده موجود در جهان وجود داشته باشد ، (10 تا 90) بیت ارائه کرده بود.
اما یک سوال بزرگ ! چه کسی کامپیوتر جهان را برنامه ریزی می کند؟ توضیح ممکن است در "نوسانات کوانتومی تصادفی کوچک" باشد.او پیشنهاد می‌کند که نوسانات کوانتومی ممکن است مسئول انواع پدیده‌های فیزیکی باشد، کیهان و حتی DNA ما را برنامه‌ریزی می‌کند، البته با مقدار مشخصی تصادفی. «اگر این تصادفی‌بودن را دنبال کنید، متوجه می‌شوید که این تصادفی در واقع از نوسانات کوانتومی کوچک ناشی می‌شود که به عنوان نوسانات حرارتی و شیمیایی ظاهر می‌شوند،»

---

بازار

---

برگرفته از اینستاگرام biophyscience

به پیج اینستاگرامی «آخرین خبر» بپیوندید
instagram.com/akharinkhabar